[發明專利]一種燃燒生物質粉體燃料的文丘里燃燒噴嘴

在審

• 申請號: 201911015285.5
• 申請日: 2019-10-24
• 公開（公告）號: CN110608433A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發明（設計）人: 楊瀟
• 申請（專利權）人: 廣西霄能綠色科技有限公司
• 主分類號: F23D1/00
• 分類號: F23D1/00
• 代理公司: 45112 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司
• 代理人: 童世鋒

本發明屬于生物質燃燒設備領域，具體涉及一種燃燒生物質粉體燃料的文丘里燃燒噴嘴，所述文丘里燃燒噴嘴包括沿風料輸送方向順次連接的收縮段、直流段、擴散段、限流段，所述收縮段、擴散段為中空錐形管，所述直流段、限流段為中空柱狀管，所述直流段的長度不小于直流段的內徑，燃燒過程中，直流段內的風料混合物的流速大于風料混合物燃燒的火焰傳播速度，擴散段出口的風料混合物的流速與風料混合物穩定燃燒所需要的速率相適配，使用文丘里燃燒噴嘴的收縮段可以使風料混合物在該噴嘴輸送速度提高到超過火焰傳播速度，并在直流段內保持這種高速W2，因此燃料的火焰無法通過直流段逆向傳播到入口，達到防止回火的目的。

技術領域

本發明屬于生物質燃燒設備領域，具體涉及一種燃燒生物質粉體燃料的文丘里燃燒噴嘴。

背景技術

生物質粉體燃料是指對農林廢棄物（如秸稈、鋸末、甘蔗渣、稻糠等）進行粉碎、混合、擠壓、烘干等工藝，制成各種成型(如顆粒粉末狀等)的，可直接燃燒的一種新型清潔燃料。燃燒生物質燃料可使用層燃和室燃方式，層燃方式由于燃燒效率低，采用室燃方式越來越普及。室燃時，生物質粉體與空氣被鼓風機吸入管道形成風料混合物，通過直筒噴嘴風料混合物被噴入燃燒器內點燃，目前這種室燃方式只能使用微米級超細粉導致生物質粉體制造耗能高，還必須配備專用的燃燒室進行燃燒，噴入鍋爐爐膛內的只是基本不發可見光的高溫熱風，因而降低了輻射換熱能力導致輻射換熱能力不高，采用直筒噴嘴容易發生回火，安全可靠性不強。

發明內容

本發明的目的在于提供一種燃燒生物質粉體燃料的文丘里燃燒噴嘴，以克服現有技術的不足。

實現本發明目的的技術方案如下，

一種燃燒生物質粉體燃料的文丘里燃燒噴嘴，所述文丘里燃燒噴嘴包括沿風料輸送方向順次連接的收縮段、直流段、擴散段、限流段，所述收縮段、擴散段為中空錐形管，所述直流段、限流段為中空柱狀管，所述直流段的長度不小于直流段的內徑，燃燒過程中，直流段內的風料混合物的流速大于風料混合物燃燒的火焰傳播速度，擴散段出口的風料混合物的流速與風料混合物穩定燃燒所需要的速率相適配。

進一步，所述直流段的長度為其內徑的2倍。

進一步，所述擴散段的長度為其出口內徑的3-15倍。

進一步，所述文丘里燃燒噴嘴使用耐熱鋼材制成。

室燃時，采用上述文丘里燃燒噴嘴替代現有的直筒噴嘴，設定風料混合物在收縮段入口的速度為W1，收縮段出口也就是直流段的入口速度為W2，擴散段出口也就是限流段的入口的速度為W3, 生物質燃料粉體和空氣的風料混合物在收縮段內加速， W1是風料輸送管道內風料混合物的流速，主要取決于鼓風機設備功率和其他有關經濟性考慮，W1也稱為流體輸送的經濟流速，熱工工程手冊上都有經驗范圍數值, 動力型風料混合體的正常流速W1一般取為5-15m/s，風料混合物輸送管道內徑D與流速W存在以下關系，即

公式一：

其中D為直徑，單位為m；Q為風量，單位為/s；W為流速，單位為m/s；

根據公式一可以獲得收縮段的入口內徑；毫米級生物質燃料的火焰傳播速度范圍為15-25m/s,風料混合物在收縮段的出口的速度W2大于該火焰傳播最大速度，收縮段的出口內徑可由公式一獲得；風料混合物穩定燃燒所需要的速率取決于該燃燒噴嘴的用途，風料混合物穩定燃燒所需要的速率低于火焰傳播最大速度，將該文丘里燃燒噴嘴作為正常噴嘴使用時，擴散段出口流速W3不大于15m/s；當作為點火噴嘴使用時，W3不大于10m/s，根據公式一可設計相應的擴散段出口內徑。